JPH1177638A - 繊維補強セメント板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】抄造により製造される繊維補強セメント板の表
面に深彫りの凹凸模様を、材料の制限なく容易にプレス
成形することを課題とする。 【解決手段】吸引脱水装置４を備えたフェルトベルト５
上にセメントスラリーを層状６に供給し、吸引脱水して
製板する一層フローオン成形法において、嵩比重が高く
後述のプレス圧により圧壊され易い無機多孔質粒子を８
〜２０重量％含むセメントスラリーＡを前記フェルトベ
ルト上又は前記フェルトベルト上に成層下セメント層上
に供給して成層後、後述のプレス成形に適した寸法に裁
断し、該裁断した未硬化の繊維補強セメント板８をプレ
スして表面に凹凸模様を付し、以後常法に従い養生硬化
する工程よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、繊維補強セメン
ト板の製造方法に関し、詳しくはフローオン成形法によ
る繊維補強セメント板の製造方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維補強セメント板の製造方法としてフ
ローオン成形法が知られている。このフローオン成形法
とは、繊維補強セメント板の製造方法における抄造法の
一種で、繊維補強セメント配合からなるセメントスラリ
ーを吸引脱水装置を備えたフェルトベルト上に層状に供
給し、所定の含水率となるまで搬送脱水して板状に成形
し、その後フェルトベルト末端で所定長さ毎に裁断し、
プレスして表面に凹凸模様を付し、養生硬化させる工程
から構成されたものを言う。

【０００３】この繊維補強セメント板の製造方法は、他
の抄造法、例えば円筒状の丸網で抄き上げた薄い種膜を
メーキングドラム上に積層し、その後切開して平らに延
ばしプレスして板状に成形する丸網抄造法に比べ一時に
厚手の繊維補強セメント板が成形可能で製造効率が良い
利点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、繊維補強セ
メント板の多くは表面に凹凸模様を付し意匠性を付与す
ることが行われ、この凹凸模様は既述のようにプレスに
より付されるが、上記抄造法により製造した繊維補強セ
メント板の場合、深い凹凸模様を鮮明に付すのが比較的
困難である問題があった。

【０００５】即ち、抄造法で製板した場合、吸引脱水に
より板材の含有水分量がかなり低下しており、このよう
な板材表面にプレスを行うと、図１１に示すようにプレ
ス初期段階では金型凸部１の進入に伴い、凸部側面１Ａ
の板材成形材料２が矢印で示すように進入方向に引き込
まれ凸部周縁にクラック３が発生する。

【０００６】そして、プレス圧縮最終段階では、図１２
に示すように成形材料２がプレス盤面１Ｂに沿って矢印
で示すようにクラックを消す方向に流動するが、含有水
分が少ないとその流動性にも限界があるため完全には消
滅せず、結局初期段階にできたクラック３は程度こそ軽
くなるが、そのまま製品表面に残ってしまう問題があっ
た。

【０００７】もっとも、このような問題は、プレス時の
未硬化板材表面の流動性を高めておけば解消できること
は知られている。このため、フローオン製法の場合はス
ラリーをフェルトベルト上に流し込み移送していく過程
で吸引脱水量を調整し、製造可能なぎりぎりのレベルま
で含有水分を高め、この成形板材表面に直接凹凸プレス
することにより深彫りの凹凸模様を付すことが通常行わ
れていた。

【０００８】しかし、このように含有水分が多いと、プ
レス後まだスラリーに残存する流動性のため深彫りの賦
形角度の大きさに限界が生じるといった問題があった。
さらに、含有水分が多いとプレス加圧速度にもよるが、
加圧時未硬化のセメント板材の組織中や表面に水走りが
発生し、水走りに伴って組織中に含まれる無機粒子の流
出が起こり、このため製品表面のクラックや表面の粗面
化による意匠性の低下などを起こす問題があった。

【０００９】この発明は、上記問題を解消することを目
的としてなされたものであり、抄造により製造される繊
維補強セメント板の表面に深彫りの凹凸模様を、材料の
制限なく容易に製造することを目的としてなされたもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、吸引
脱水装置を備えたフェルトベルト上にセメントスラリー
を層状に供給し、吸引脱水して製板する一層フローオン
成形法において、嵩比重が高く後述のプレス圧により圧
壊され易い無機多孔質粒子を８〜２０重量％含むセメン
トスラリーを前記フェルトベルト上に供給して成層後、
後述のプレス成形に適した寸法に裁断し、該裁断した未
硬化の繊維補強セメント板をプレスして表面に凹凸模様
を付し、以後常法に従い養生硬化することを特徴とする
ものである。

【００１１】即ち、プレス圧により圧壊され易い無機多
孔質粒子を８〜２０重量％含むセメントスラリーによっ
て層を形成し、プレス時に無機多孔質粒子を圧壊させる
ことにより原料粒子間に空隙を介在させ、粒子間の粘性
を低下させる。

【００１２】これによって、クラックの発生を防止しつ
つ深彫りの凹凸模様を表現するのである。この時、スラ
リー中の水分は圧壊された無機多孔質粒子に吸収される
ので、層中の水分が少々過剰であってもプレス後は実質
的な含有水分の減少によってセメントスラリーの流動性
が抑えられ凹凸模様形状の維持が図られ、具体的には深
い賦形角度であってもプレス後の形状維持が確実に図ら
れる。

【００１３】なお、上記の無機多孔質粒子以外のセメン
ト配合の材料や配合割合そのものには特徴はなく、従来
と同様な材料、配合とされる。上記において、圧壊され
易い無機多孔質粒子としては、例えば比重が0.11〜0.17
の通常のパーライトに対し比重が0.055と非常に軽く、
図３に示すように0.98〜7.0MPaの加圧で体積残存率28〜
５％と通常のパーライトの1.96〜7.84MPaの加圧で体積
残存率78〜62％に比し非常に体積残存率の少ない低比重
パーライトのような無機多孔質粒子が使用される。

【００１４】この無機多孔質粒子の添加量を８〜２０重
量％とするのは、８重量％より少ないとプレス時圧壊さ
れる無機多孔質粒子の量が少なく、原料粒子間に十分な
空隙を与えられず、クラックを生じさせることなく深い
凹凸模様を付するのが困難となり、２０重量％より多く
するとその分スラリー中のセメント配合量が減少するた
め、セメントの結合強度が十分でなくなるからである。

【００１５】請求項２の発明は、吸引脱水装置を備えた
フェルトベルト上にセメントスラリーを層状に供給し、
吸引脱水して製板する一層フローオン成形法において、
前記フェルトベルト上に常法配合からなるセメントスラ
リーを層状に供給し、吸引脱水して搬送する過程におい
て、該層を基層として、嵩比重が高く後述のプレス圧に
より圧壊され易い無機多孔質粒子を８〜２０重量％含む
セメントスラリーをさらに層状に供給して積層後、後述
のプレス成形に適した寸法に裁断し、該裁断した未硬化
の繊維補強セメント板を上層からプレスして上層表面に
凹凸模様を付し、以後常法に従い養生硬化することを特
徴とするものである。

【００１６】即ち、基層は通常のセメント配合からなる
層とし、表面層のみをプレスの際にプレス圧により圧壊
され易い無機多孔質粒子を８〜１２重量％含むセメント
スラリーによって成層し、プレス時に無機多孔質粒子を
圧壊させることにより深彫りの凹凸模様を表現するので
ある。

【００１７】なお、基層のセメントスラリーの配合材料
は特に限定はない。従って無機多孔質の粒子を含みある
いは含まない通常のセメント配合を使用可能である。

【００１８】また、基層のセメント配合に添加する補強
繊維は、繊維長の長いパルプ繊維を使用することが望ま
しい。この基層により板材全体の強度が保たれるからで
ある。

【００１９】上記において、圧壊され易い無機多孔質粒
子としては、前述と同様低比重パーライトなどがある。
また、この無機多孔質粒子の添加量を８〜２０重量％と
するのは、請求項１と同様の理由による。

【００２０】請求項３の発明は、請求項２の繊維補強セ
メント板の製造方法において、上層のセメントスラリー
のスラリー濃度が１５〜４０％であることを特徴とする
ものである。

【００２１】上層のセメントスラリーのスラリー濃度を
１５〜４０％とするのは、上層のスラリーを流動性に富
む層とし、多量に添加される無機多孔質粒子と相まって
深彫りプレスに適した層とするためである。そして、ス
ラリー濃度が１５％より少ないと固形分が少なすぎ、プ
レス時に材料が流れて却って凹凸模様の成形が困難とな
るからであり、４０％より多いと固形分が多くなる結
果、流動性が悪化してポンプによる供給が困難となり、
成層そのものが困難となるからである。

【００２２】請求項４の発明は、請求項２又は請求項３
の繊維補強セメント板の製造方法において、上層のセメ
ントスラリーに添加される補強繊維が繊維長が短いセル
ロース系繊維であることを特徴とするものである。

【００２３】上層の補強繊維としてのセルロースパウダ
ーは繊維長が非常に短く、従って添加による上層のセメ
ントスラリーの流動性低下が少なく、深彫りの凹凸模様
の成形がより鮮明となる。また、セルロースパウダーの
添加によって上層の補強も可能となる。

【００２４】繊維長が短いセルロース系繊維としては、
叩解度を高くしＣＳＦ400ml以下とされた針葉樹パル
プ、繊維長の短い広葉樹パルプ、セルロースパウダーな
どが使用される。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施例を説明す
る。セメント配合として、例えばセメント40重量％、珪
砂40重量％、パーライト10重量％、パルプ繊維10重量％
などの通常一般に用いられる基本配合において、上記基
本配合のパーライト全量に代え図３に示したような体積
残存率で比重が0.055の低比重パーライトを用いて下記
実施例配合とした。

【００２６】[実施例１]上記実施例配合における低比重
パーライトの添加量を、１重量％〜１５重量％とし、こ
れら配合原料をそれぞれ水と共に混合槽に投入し均一混
合してスラリー濃度25％のセメントスラリーＡを調整し
た。

【００２７】なお、上記配合において、低比重パーライ
トの添加量の増減に伴う他の配合原料の増減は、セメン
トと珪砂の添加量を共に比例計算により増減して調整し
た。このセメントスラリーＡを図１に示すように吸引脱
水装置４を備えた無端フェルトベルト５上に厚さ10〜13
mmの層状６に供給し、吸引脱水しつつ搬送し、表面の遊
離水が消失する程度に脱水された時点で、カッター７に
より成形板材を裁断した。

【００２８】裁断した成形板材８をプレス盤９に移送し
10cm×５cmのレンガ目地状で図２に示すように深さｄ＝
４mm、賦形角度θ＝60°（以下Ａ金型という。）の凹凸
模様プレス盤９でプレス加圧速度１mm／ｓ及び3.5mm／
ｓの条件で圧縮プレスした。

【００２９】プレス後、成形板材８を24時間自然養生し
その後、170℃×15時間のオートクレーブ養生を行い製
品とした。上記のようにして得た板状製品について表面
の凹凸模様の再現性をクラックの有無とプレスによる脱
粒で評価した。その結果を図４、図５のグラフで示す。

【００３０】なお、図４はクラックの評価、図５は脱粒
の評価を示し、各グラフにおいて低比重パーライト０
は、通常のパーライトを１０重量％添加し低比重パーラ
イトは０としたものである。

【００３１】図４、図５における評価の軸に記載の数字
の意味は、図４のクラック評価の場合は ５…クラックの発生はなかったもの。 ４…微小クラックが見られたもの。

【００３２】３…部分的にクラックが見られたもの。 ２…全面にクラックが見られたもの。 １…全面に大きなクラックが見られたもの。

【００３３】を示し、評価４以上を合格とした。また、
図５の脱粒評価の場合は ５…プレス時の脱水に伴う原料粒子の脱粒は殆どなかっ
たもの。 ４…レス時の脱水に伴う原料粒子の脱粒が微量ではある
が見られたもの。

【００３４】３…プレス時の脱水に伴う原料粒子の脱粒
が明らかに見られたもの。 ２…プレス時の脱水に伴う原料粒子の脱粒が全面に見ら
れたもの。 １…プレス時の脱水に伴う原料粒子の脱粒が全面に激し
く見られたもの。

【００３５】を示し、評価４以上を合格とした。また、
図４、図５中プロット点が計測点である。また、図にも
記したように実線が加圧速度１mm／ｓのもの、一点鎖線
が3.5mm／ｓのものを示し、加圧条件の厳しい3.5mm／ｓ
のものが脱粒評価で悪い結果となった。

【００３６】図４、図５から明らかなように低比重無機
質多孔粒子の添加量が１０重量％以上で良好な凹凸模様
の再現性を呈することが判明した。 [実施例２]セメント配合として、前述のセメント40重量
％、珪砂40重量％、パーライト10重量％、パルプ繊維10
重量％とした通常一般の基本配合からなる原料を、水と
共に混合槽に投入し均一混合してスラリー濃度25％の基
層用セメントスラリーＢを調整した。

【００３７】このセメントスラリーＢを図６に示すよう
に吸引脱水装置４を備えた無端フェルトベルト５上に厚
さ10〜13mmの層状１０に供給し、吸引脱水しつつ搬送
し、表面の遊離水が消失する程度に脱水された時点で、
セメントスラリーＢからなる基層のセメント層１０上
に、実施例１に示したのと同じスラリーＡを厚さ5mmの
層状１１に供給し、その直後にカッター７により成形板
材を裁断した。

【００３８】裁断した成形板材８をプレス盤９に移送
し、実施例１と同じＡ金型と、このＡ金型より深さが１
mm深いｄ＝５mm、賦形角度θ＝60°（以下Ｂ金型とい
う。）の二種の金型のプレス盤９でそれぞれプレス加圧
速度１mm／ｓ及び3.5mm／ｓの条件で圧縮プレスした。

【００３９】プレス後、成形板材８を24時間自然養生し
その後、170℃×15時間のオートクレーブ養生を行い製
品とした。上記のようにして得た板状製品について表面
の凹凸模様の再現性を実施例１と同様クラックの有無と
脱粒の有無で評価しグラフ化して示すと図７〜図１０の
ような結果となった。

【００４０】なお、図７〜図１０において、実線、二点
鎖線の意味および評価の軸に記載の数字の意味は図４、
図５と同じである。また、低比重パーライト０の項は通
常のパーライトを１０重量％添加し低比重パーライトは
０としたものである。

【００４１】図７〜図１０より明らかなように低比重パ
ーライトを８重量％以上添加した配合から深彫りの凹凸
模様の再現性が良くなることが判明した。但し、凹凸模
様表面の耐衝撃強度から検討したところ低比重無機質多
孔粒子の添加量が２０重量％程度を越えるとかなり強度
低下があり、実施例１の単層成形の場合は板材強度につ
いても著しい低下が見られた。また、二層に成形した実
施例２の方が模様の再現性も良いことが判明した。

【００４２】従って、凹凸模様の再現性のみ必要な場合
は問題はないが、強度も必要とする場合は、実施例２の
製法が好ましいことが判明した。 ［実施例３］次に、実施例２のスラリーＢのスラリー濃
度を１０％から１０％刻みで５０％まで５種類の濃度の
スラリーを用意し表面層の成形性を試験した。

【００４３】その結果、１０％ではスラリーの固形成分
が少なすぎ成層が殆ど出来ず、２０％以上で成層が可能
であった。なお、４０％を越えるとスラリーの固形成分
が多くなり、粘性のためポンプによる搬送が困難とな
り、原料供給をポンプによるフローオン成形には適さな
くなることが判明した。

【００４４】以上より効率的な成層のできるスラリー濃
度として１５％〜４０％、望ましくは２０％〜４０％と
なることが判明した。 ［実施例４］次に実施例２の表層のセメントスラリーＡ
に配合されたパルプ繊維に代え、叩解度を高くしＣＳＦ
400ml以下とされた針葉樹パルプ、繊維長の短い広葉樹
パルプ、セルロースパウダーの三種をそれぞれ使用し実
施例２と同様に板状体を製造した。

【００４５】この結果、模様の再現性等に関する評価は
図７〜図１０のグラフとほぼ同じであったが凸模様又は
凹模様の出隅、入隅のエッジがかなりシャープになり凹
凸模様の鮮明さがかなり増した。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、繊維補強セメント板の表面は圧壊され易い無機
多孔質粒子により組織が破壊され易くなっており、プレ
ス直前の未硬化板材表面の流動性をさほど高くしなくて
も深彫りプレスが可能となる。

【００４７】従って、従来調整が困難であった吸引脱水
量の調整が不要となり、深彫りの凹凸模様が容易に付す
ことが可能となる。請求項２の発明によれば繊維補強セ
メント板の構造を複層化し、基層は板材強度、上層は凹
凸模様のあらわし易い層と、それぞれの層で役割を分担
させることで板材に適合する配合や含有水分率の採用で
きる範囲を広げることができ、この結果プレス時の表面
の流動性をプレス条件にあわせ最適な流動性に調整する
ための面倒な作業が不要となり、しかもプレス可能な柄
の深さや傾き、細かさの種類が増大する。

【００４８】そして、上層に添加された無機発泡粒子
は、プレス圧壊時にスラリー中の水分を吸水し、プレス
後のスラリーの流動性を急激に低下させるため、形状維
持も良好に図られ、大きい賦形角度の深彫り凹凸模様の
成形も可能となる。

【００４９】また、請求項３の発明によれば、上記効果
の他、上層の成層が確実に行え、請求項４の発明によれ
ば上層を構成するパルプ繊維が微小化されているため彫
りの深い鮮明な凹凸模様をプレスすることが可能となる
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の方法を実施する装置の
側面図である。

【図２】プレス盤の凹凸状態を示す拡大断面図である。

【図３】この発明で使用する低比重パーライトの性質を
示すグラフである。

【図４】請求項１に記載の発明の方法で成形された板材
のクラック評価を示すグラフである。

【図５】請求項１に記載の発明の方法で成形された板材
の脱粒評価を示すグラフである。

【図６】請求項２に記載の発明の方法を実施する装置の
側面図である。

【図７】請求項２に記載の発明の方法で成形された板材
のクラック評価を示すグラフである。

【図８】請求項２に記載の発明の方法で成形された板材
の脱粒評価を示すグラフである。

【図９】請求項２に記載の発明の方法で成形された他の
板材のクラック評価を示すグラフである。

【図１０】請求項２に記載の発明の方法で成形された他
の板材の脱粒評価を示すグラフである。

【図１１】従来例の説明断面図である。

【図１２】同じく従来例の説明断面図である。

【符号の説明】

４ 吸引脱水装置 ５ 無端フェルトベルト ６ 基層のセメント層 ７ カッター ８ 裁断した成形板材 ９ プレス盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 28/02 Ｃ０４Ｂ 28/02 //(Ｃ０４Ｂ 28/02 16:02 14:18） 111:20 (72)発明者 桑山 弘樹 兵庫県尼崎市浜一丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸引脱水装置を備えたフェルトベルト上
   にセメントスラリーを層状に供給し、吸引脱水して製板
   する一層フローオン成形法において、嵩比重が高く後述
   のプレス圧により圧壊され易い無機多孔質粒子を８〜２
   ０重量％含むセメントスラリーを前記フェルトベルト上
   に供給して成層後、後述のプレス成形に適した寸法に裁
   断し、該裁断した未硬化の繊維補強セメント板をプレス
   して表面に凹凸模様を付し、以後常法に従い養生硬化す
   ることを特徴とする繊維補強セメント板の製造方法。
2. 【請求項２】 吸引脱水装置を備えたフェルトベルト上
   にセメントスラリーを層状に供給し、吸引脱水して製板
   する一層フローオン成形法において、前記フェルトベル
   ト上に常法配合からなるセメントスラリーを層状に供給
   し、吸引脱水して搬送する過程において、該層を基層と
   して、嵩比重が高く後述のプレス圧により圧壊され易い
   無機多孔質粒子を８〜２０重量％含むセメントスラリー
   をさらに層状に供給して積層後、後述のプレス成形に適
   した寸法に裁断し、該裁断した未硬化の繊維補強セメン
   ト板を上層からプレスして上層表面に凹凸模様を付し、
   以後常法に従い養生硬化することを特徴とする繊維補強
   セメント板の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２の繊維補強セメント板の製造方
   法において、上層のセメントスラリーのスラリー濃度が
   １５〜４０％であることを特徴とする繊維補強セメント
   板の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３の繊維補強セメン
   ト板の製造方法において、上層のセメントスラリーに添
   加される補強繊維が繊維長が短いセルロース系繊維であ
   ることを特徴とする繊維補強セメント板の製造方法。